Первоначально Григорий назывался Феодором, а перемена имени была, вероятно, связана с крещением. Его семья была известна и богата, поэтому юноша получил хорошее образование. По его собственным воспоминаниям, смерть отца стала для него началом религиозного поиска.
Переезд в Кесарию Палестинскую дал ему возможность познакомиться с Оригеном, чьи лекции в местном огласительном училище, созданным незадолго до этого по александрийскому образцу, определили его дальнейшую жизнь. Именно он познакомил Григория не только с лучшими образцами античной философии, но и с учением Евангелия. Много лет спустя, в благодарность своему учителю, он напишет воспоминания, повествующие о жизни огласительной школы Оригена.
Спустя пять лет он возвращается в Неокесарию, где продолжает изучать философию и Священное Писание. Стремясь к уединению и тишине, он, тем не менее, был рукоположен около 245 года в епископы. Спустя некоторое время число его слушателей возросло, привлекаемые не только самой проповедью, но и чудесами святителя.
Во время гонения Деция, святитель Григорий удалился из города и спасся от преследователей, а по окончанию розыска вернулся и восстановил церковную жизнь в Неокесарии, учредив праздники в честь пострадавших за веру.
О последних годах его жизни известно мало, церковные историки больше места уделяют влиянию, которое он оказал на последующую жизнь христиан в Неокесарии и в других городах Малой Азии, свято чтивших память святителя Григория.
Тропарь
В молитвах бодрствуя, чудес деланьми претерпевая, тезоимение стяжал еси исправления, но молися Христу Богу, отче Григорие, просветити души наша, да не когда уснем в смерть.